东北农业大学网络教育学院水电站网上作业题

李老师

东北农业大学网络教育学院
水电站网上作业题
第一章        水轮机的类型、构造及工作原理
一 名词解释
1.反击式水轮机
2.冲击式水轮机
3.HL240—LJ—250
4.2QJ30—W—
5.尾水管高度
6.比转速
7.单位流量
8.单位转速
9.水轮机最优工况
10.水轮机出力
11.设计水头

二 填空题
1.水电站产生电能的过程是有能水流通过水轮机，将                        转变                        ，水轮机又带动水轮发电机转动，再将                        转变为                        。
2.水轮机是将水能转变为旋转机械能的动力设备。根据水能转换的特征，可将水轮机分为                          和                        两大类。
3.混流式水轮机的转轮直径是指                                                        ；轴流式水轮机的转轮直径是指                                        。
4.水轮机引水室有                        与                        两大类。
5.封闭式进水室中水流不具有自由水面，常见的形式有：                、                和                三种。
6.水轮机工作过程中的能量损失主要包括三部分，即                       、                            和                        。
7.水轮机的总效率η包括                    、                  、                ，其关系是η=ηj•ηv•ηs。
8.ZZ440---LH---550的含义是                                                                        。

三选择题
1.水流流经混流式水轮机转轮时，水流是（）。
（A）轴向流入、轴向流出（B）径向流入，轴向流出（C）径向流入，径向流出（D）轴向流入、径向流出
2.叶片角度可以调整的水轮机有（）。
（A）斜击式与双击式（B）混流式与双击式  (C)轴流式与斜流式（D）贯流式与混流式
3.水轮机的工作水头是（）。
（A）水电站上下游水位差    (B)水轮机进口断面和出口断面单位重量水流的能量差
4.水轮机的效率是（）。
（A）水轮机发电出力与水流出力之比（B）水轮机出力与水流出力之比
5.请选择冲击式水轮机的主要过流部件。主要过流部件按水流流经方向进行填写，（ ）→（ ）→（ ）→（ ）。
（A） 转轮 （B） 蜗壳 （C） 喷嘴 （D） 座环与导叶 （E） 折流板 （F） 尾水管（G） 机壳
6.水轮机型号选择是在已知（   ）的情况下进行的。
（A） 机组容量和水头范围   （B） 机组容量和最大水头  （C） 机组容量和最小水头   
7.请选择下列哪些为反击式水轮机（ ），哪些为冲击式水轮机（ ）。
（A） 切击式  （B） 混流式 （C） 双击式 （D） 贯流式 （E） 轴流式 （F） 斜击式
（G） 斜流式 （H） 水斗式
8.请选择反击式水轮机的主要过流部件。主要过流部件按水流流经方向进行填写，（ ）→（ ）→（ ）→（ ）。
（A） 转轮 （B） 蜗壳 （C） 喷嘴 （D） 座环与导叶 （E） 折流板 （F） 尾水管（G） 机壳
9.下列四组水轮机属于反击式水轮机的是（    ）。
（A）斜击式、双击式；（B）斜流式、贯流式；（C）混流式、水斗式；（D）斜流式、斜击式。
10.在潮汐水电站和低水头大流量的河床式水电站中，水轮机型式通常为（    ）。
（A）混流式；（B）斜流式；（C）贯流式；（D）水斗式。

四、问答题
1.反击式水轮机的主要过流部件各有何作用？
2.为什么高水头小流量电站一般采用金属蜗壳，低水头大流量电站采用混凝土蜗壳？
3.当水头H，流量Q不同时，为什么反击式水轮机转轮的外型不相同？
4.水轮机有哪几种类型？
5.混流式水轮机的特点及适用范围？
6.轴流式水轮机的特点及适用范围？
7.斜流式水轮机的特点及适用范围？
8.水斗式水轮机的特点及适用范围？
9.斜击式水轮机的特点及适用范围？
10.反击式、冲击式水轮机的主要组成部件及作用是什么？
11.水轮机有哪些工作参数？
五、计算题
1.        某电站水轮机采用金属蜗壳，最大包角为 ，水轮机设计流量 ，蜗壳进口断面平均流速 ，试计算蜗壳进口断面的断面半径 。
六、读图题
1.请写出下列各图转轮的类型











2.写出下列水轮机过流部件的名称。




第二章  水轮机的蜗壳、尾水管及汽蚀
一、名词解释
1.水轮机的吸出高度
答：水轮机的吸出高度Hs是转轮叶片压力最低点到下游水面的垂直距离，随工况而改变。
2.气蚀
答：水在通过水轮机流道时，由于各处的速度和压力不同，在低压区会产生水的汽化，出现气泡。当含气泡的水流到高压区时，气泡又会溃灭。汽泡在溃灭过程中，由于汽泡中心压力发生周期性变化，使周围的水流质点发生巨大的反复冲击，对水轮机过流金属表面产生破坏的现象，称水轮机的汽蚀。
二、填空题
1.根据水轮机空化发生的条件和部位，空化可分为：                        、                   、              和                        四种主要类型。
2.水轮机的吸出高度是指转轮中                        到                            的垂直距离。
3.立式水轮机的安装高程是指                        高程，卧式水轮机的安装高程是指                        。
三、判断题
1．水在某一温度下开始汽化的临界压力称为该温度下的汽化压力。         
2．由于水轮机过流流道中低压区达到（或低于）该温度下水的汽化压力引起的周期性的气泡产生、破灭而破坏水轮机过流金属表面的现象称为水轮机的汽蚀现象。        
3．水轮机安装高程确定的越高，则水下开挖量越小，水轮机也不容易发生汽蚀。  
四、选择题
1.反击式水轮机的主要空化形式为（    ）。
（A）翼型空化；（B）间隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。
2.直锥型尾水管适用于（）水轮机。
（A）大型；(B)大中型；(C)中型；(D)小型
3.冲击式水轮机转轮中发生的空化是（    ）。
（A）翼型空化；（B）间隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。

五、问答题
1、汽蚀有哪些危害？
2、防止和减轻汽蚀的措施一般有哪些？
3、各类水轮机的安装高程如何确定？
4、水轮机产生汽蚀的主要原因是什么？
六、计算题
1.        某水电站采用混流式水轮机，所在地海拔高程为450.00米，设计水头为100米时的汽蚀系数为0.22，汽蚀系数修正值为0.03，试计算设计水头下水轮机的最大吸出高度Hs。
七、读图题
1.请写出下列汽蚀类型




第三章        水轮机的特性及选型
一、填空题
1.模型与原型水轮机相似，必须满足                        、                        和                        三个相似条件。
2.水轮机选型遵循的原则是：在满足水电站出力要求和水电站工作参数相适应的条件下，应选用                        和                        的水轮机。
3.水轮机的综合特性曲线有                        曲线和                        曲线两种。
二、选择题
1反击式水轮机主要综合特征曲线的横坐标是（ ），纵坐标是（ ）。
  （A） n1' 与Q1'  （B） N与 n1'  （C）Q1' 与 η （D）η 与 N
2反击式水轮机主要综合特征曲线一般包括（ ）。
（A） 等效率线； （B） 等导叶开度线； （C） 等汽蚀系数线；（D） 出力限制线
3.单位参数包括（）。
（A）单位流量；（B）单位转速；（C）单位出力；（D）最优单位参数
4.在水头和功率相同的条件下，要使机组转速愈高，机组尺寸较小，厂房尺寸减小，降低电站投资，则机组的比转速应选择（    ）。
（A）愈小；（B）愈大；（C）不变值；（D）任意值。

三、判断题
4．满足几何相似的一系列大小不同的水轮机，称为同轮系（或同型号）水轮机。  
5．同轮系两水轮机动力相似就称此两水轮机为等角工作状态。            
6．使水轮机达到额定转速，刚发出有效功率时的导叶开度ax称为空转开度。         
7．冲击式水轮机通过改变导叶开度a0来调节机组转速，而反击式水轮机通过改变喷嘴开度来调节机组转速。                                                     
第四章  水轮机调节
一、名词解释
1.飞逸工况与限制工况
2. 飞逸转速与制动转速
二、填空题
1.水轮机调节是通过水轮机的                        设备改变                        的变化完成的。
2.水轮机调速系统的组成一般由                        、                        、                        三部分组成。
3.根据测速元件不同，调速器可分为                        与                        两大类。
三、判断题
1．水轮机随着机组负荷的变化而相应地改变导叶开度，使机组转速恢复并保持为额定值或某一预定值的过程称为水轮机调节。                                 
2．机械液压调速器调节性能优良，灵敏度和精确度高，成本低，便于安装调整。   
3．主配压阀直径在80mm以上的为大型调速器，60mm以下的为小型调速器。     
四、选择题
1.接力器是（），调速柜是（）。
（A）进行水轮机开机、停机操作，并进行调速器参数的整定
(B)调速器的执行机构
(C)控制水轮机的主要设备，能感受指令并加以放大
(D) 控制水轮机调速环（控制环）调节导叶开度，以改变进入水轮机的流量
（E）操作执行机构，使转速保持在额定范围内。
2.水轮机根据调节机构数目不同可分为单调节和双调节，那么混流式水轮机是（），切击式水轮机（），轴流转浆式是（），双击式是（）。
（A）单调节，双调节，双调节 ，双调节
（B）双调节，单调节，双调节，双调节
（C）双调节 ，双调节，单调节，双调节
（D）双调节，双调节，双调节，单调节
五、问答题
1、单位参数的物理意义是什么？
六、计算题
1.        某水电站水轮机的最大工作水头为50m，在最大工作水头下水轮机发出额定出力时的流量为10m3/s，水轮机的转轮的标称直径为2.2m，请选择调速器型号。
第四章 水电站的布置形式及组成建筑物
一、名词解释
1.坝式开发      
2.引水式开发
3.混合式开发
4.抽水蓄能电站
5.潮汐水电站
6.梯级开发
7.平水建筑物
8.引水建筑物
9.进水建筑物
10.水电站
二、填空题
1.就集中落差形成水头的措施而言，水能资源的开发方式可分为                        、                         和                        三种基本方式，此外，还有开发利用海洋潮汐水能的                             。
2.坝式水电站常包括                        和                        两种开发方式。
3.引水式水电站据引水建筑物的不同又分为                        和                        两种类型。
4.水电站枢纽的组成建筑物有：                            、                        和进水建筑物、                          、                         、厂房枢纽建筑物六种。
5. 水电站按__________方式，可分为坝式，引水式，混合式水电站三种。
三、选择题
1.坝后式水电站一般修建在河流的（），水头为（）。
（A）中上游，中高;（B）中下游，中低;（C）中上游，中低;（D）中下游，中高。
2.无压引水式水电站宜于修建在河道（），流量相对较小的（）河段。
（A）比降小，上游；（B）比降大，下游；（C）比降大，上游；（D）比降小，下游。
3.河床式水电站一般修建在河流的中下游，水头( )，引用流量( )。
( A) 高，大；(B )低，大； (C )低，小； (D )高，小
4.水电站枢纽的组成建筑物有以下六种，请选择他们的主要功能。挡水建筑物( )，泄水建筑物( )，进水建筑物( )，输水建筑物( )，平水建筑物( )，厂房枢纽建筑物( )。
(A )用于宣泄洪水或放空水库建筑物
(B )是发电、变电、配电、送电的中心，是电能生产的中枢
(C)        用水向水电站输送发电流量
(D)        用水从河道或水库按发电要求引进发电流量
(E)        用以截断水流，集中落差，形成水库的拦河坝，闸或河床式水电站的厂房等水工建筑物
(F)        在水电站负荷变化时用以平稳引水建筑物中流量和压力的变化，保证水电站调节稳定的建筑物
44.我国水能资源的特点有（）。
（A） 蕴藏丰富，分布不均           （B） 开发率低，发展迅速
（C） 开发率高，发展迅速           （C） 前景宏伟
四、判断题
1.河床式水电站的建筑物通常有拦河坝、进水口、厂房、变压器场和开关站等组成。
2.水电站按其是否有调节天然径流的能力，可分为坝式、引水式和混合式水电站。
五、问答题
1.水电站有哪些基本类型？
2.画出一个无压引水电站的示意图，并注明建筑物的名称及作用 。
3..画出一个有压引水式电站的简图，标出主要建筑物的名称。
4.水力发电的特点？
5.水电厂房尾水渠如何布置？
六、读图题
1.写出下列水电站的类型和开发方式



2.写出下列能源的开发方式





第六章 水电站进水口
一、填空题
1水电站进水口分为                        和                        两大类。
2. 有压进水口有                        、                        、                        和                        四种形式。
3.有压进水口沿水流方向可分为                        、                        、                        三部分。
4.有压进水口的主要设备有                        、                        、                        及                        。
5.拦污栅在立面上可布置成_______或_______；平面形状可以是_______也可以是_______。
6.拦污栅清污方式有_______和_______两种。
7.无压进水口分为两种：_______和_______。
8.无压进水口的位置应选择在河道稳定河段的_______岸；进水闸与冲沙闸的相对位置应以_______的原则进行布置。
二、判断题
1．水电站进水口的功用是引进符合发电要求的用水。                        
2．有压进水口，在一定的水压之下工作，以引进深层水为主，适用于从水位变化幅度较小的水库中取水。                                                
3．有压进水口不能单独布置，必须和挡水建筑物结合在一起。               
4．有压进水口在布置需要时可能略低于运行中可能出现的最低水位。            
5、无压引水进水口，一般应选在河流弯曲段的凸岸。
6.水电站有压力进水口的顶部高程应低于运行中可能出现的正常蓄水位，并有一定的淹没深度，以不产生漏斗状吸气漩涡为原则。
7.无压进水口，一般应选在河流弯曲段的凹岸。
8.水电站有压进水口的引水流量是由进口工作闸门来调节的，故其必需能在部分开启的条件下工作。
9.有压进水口处拦污栅在立面上常成倾斜布置，以扩大水流过栅面积，减小过栅流速，减小水头损失。
10.有压进水口的底坎高程应高于死水位。
三、选择题
1.拦污栅在立面上常布置成倾斜进水口型式是（    ）。
（A）塔式和坝式；（B）隧洞式和坝式；（C）压力墙式和塔式；（D）隧洞式和压力墙式。
2.当地质条件较好，山坡较陡时，有压进水口的型式通常采用（    ）。
（A）隧洞式；（B）塔式；（C）压力墙式；（D）坝式。
3.有压进水口一般适用于自水库中取（  ）为主，且水位变化（  ）的情况。
（A）深层水、较大；（B）深层水、较小；（C）表层水、较大；（D）表层水、较小。
4.拦污栅在立面上一般布置成垂直的进水口型式是（）。
（A）隧洞式；（B）压力墙式；（C）塔式；（D）坝式。
四、问答题
1、进水建筑物各类进水口的布置特点和使用条件？
2. 有压进水口的型式及适用条件
3. 如何确定有压进水口的位置高程及轮廓尺寸？
4、如何确定有压进水口的轮廓尺寸及高程？
5、拦污栅的主要作用？如何确定其面积？
五、读图题
1.请写出下列进水口的类型




第七章水电站渠道及隧洞
一、名词解释
1.非自动调节渠
2.自动调节渠道
3.压力前池
二、填空题
1.水电站的引水渠道可分为_______渠道和_______渠道两种。
2.引水建筑物的功用是_______和_______。
3.引水建筑物可分为_______和_______两类。
4.压力前池组成有_______，_______，_______和排污，排沙排冰建筑物。
5.引水隧洞分为两种_______和_______基本类型。
三、判断题
1．自动调节渠道的渠顶高程沿渠道渠长不变，渠道断面也逐渐加大。            
2．非自动调节渠道在渠末压力前池处不设泄水建筑物。                        
3．无压隧洞虽不能承受较大的内水压力，但水流充满了整个断面。              
4．压力前池是压力水管和厂房之间的连接建筑物。                           
5．压力前池布置必须有前室和进水室、压力墙、泄水建筑物，其他建筑物则根据电站具体要求而定。                                                                 
6.渠道的经济断面是指工程投资最小的断面。
7.水电站自动调节渠道通常运用渠首闸门控制渠道中的水位和流量。
8.在压力前池中前室的正常水位可近似采用引水渠道设计流量时的渠末正常水位。
9. 所谓自动调节渠道是指在渠末压力前池处不设泄水建筑物，且不必运用渠首闸门调节发电量，则可加以调节水位和流量。
四、选择题
1.选择水电站压力前池的位置时，应特别注意（    ）。
（A）地基稳定和排污排沙；（B）地基渗漏和水头损失；
（C）地基稳定和地基渗漏；（D）排污排沙和水头损失。
2.水电站动力渠道末端的压力前池是连接渠道和压力管道的（    ）。
（A）配水建筑物；（B）取水建筑物；（C）输水建筑物；（D）平水建筑物。
五、问答题
1..沉沙池的基本原理是什么？有哪些排沙方式？
2.动力渠道按其水力特性可分为哪些类型？各有何特点？分别适用于何种情况？
3.引水渠道路线选择原则？
4.水电站压力前池的作用
5.日调节池适用于哪类水电站？设计时要注意哪些因素？
6.明渠的设计流量如何确定，为什么？
第八章 水电站压力管道
一、名词解释
1.水电站压力管道
2.压力管道临界外压力
3.单元供水
4.集中供水
5.工作闸门
6.检修闸门
7.动力渠道
8.水击
二、填空题
1.地下压力管道有_______和_______两种。
2.压力管道的功用是_______。
3.压力管道按其结构布置形式分为_______，_______；_______；地下压力管道几种类型。
4.压力水管向水轮机的供水方式分为_______，_______和_______三种。
5.分段式明钢管进行应力计算时，通常应考虑以下四个基本断面，即_______，_______，_______和支承环及其旁管壁断面4-4.
6.压力水管上常用的阀门有_______，_______和_______三种。
7.明钢管的支承结构有_______和_______。
8.镇墩可分为_______和_______两种。
9.明钢管根据其再相邻两镇墩之间是否设置________，分为_______和_______两种敷设方式。
10.钢筋混凝土管分为_______，_______及_______。
11.作用在分段式明钢管上的径向力，使管壁产生_______应力。
12.对地面压力钢管，当温度变化时，由于在                        和                        处产生摩擦力而引起管壁轴向力。
13.进水口的事故闸门要求在                        中关闭，                        中开启；检修闸门在                        中关闭，                        中开启。
14.根据支墩与明钢管管身相对位移的特征及管径等因素，支墩的型式有滑动式，                        和                        三种。
15.为了固定明钢管，使钢管在任何方向不产生位移和转角，在钢管转弯处和管径变化处通常需要设置__________。
三、判断题
1．事故闸门（工作闸门）在布置时应位于检修闸门下游侧。                    
2．通气孔的位置应在有压进水口的事故闸门之前，作用：引水道充气时用以排气，事故闸门紧急关闭放空引水道时，用以补气以防出现有害真空。                        
3．充水阀作用是开启闸门前向引水道充水，平衡闸门前后水压，以便在静水中开启闸门，从而减小启门力。                                                            
4．若某小型电站进水室，布置了两个工作闸门，可共用一台启闭机。            
5．压力水管是指从水库或水电站平水建筑物（压力前池或调压室）后向水轮机输送水量的管道。                                                                       
6．由一根总管在末端分岔后向电站所有机组供水是分组供水。                  
7．压力水管的轴线与厂房的相对方向可以采用正向、侧向、或斜向的布置，若采用正向布置，当水管破裂后，泄流可从排水渠排走，不致直冲厂房，但管材用量增加，水头损失也较大。                                                      
8．使系统年费用（或总费用）为最小的压力水管直径称为压力水管的经济直径。   
9．当薄壁钢管不能抵抗外压和满足不了运输或安装的要求时，可考虑加设刚性环。
10、伸缩节一般都设在下镇墩的上游侧。
11、伸缩节一般设置在上镇墩的下游侧。
12、镇墩的作用是防止水管发生滑移。
13、通气孔一般应设置在工作闸门的上游侧。
14.调压室离进水口越近，则水位波动幅值越小，故调压室应当尽量接近进水口。
15.伸缩节的作用是为了适应温度变形。
16.压力钢管无论采用哪种供水方式，都应设置下阀门。
17.地下埋管的破坏事故多由内压失稳造成。
18.任何情况下通气孔也都不应取消。
19.坝后式电站多采用坝内钢管，供水方式一般为单元供水。
20.钢管的自重和其内部的水重均会对钢管产生轴向分力。
21.地下埋管的破坏事故多数由外压失稳造成。
22.水电站的工作阀门必须在动水中开启和开闭。
23.作用在分段式压力钢管上的力按作用方向可分为轴向力，法向力，剪力，弯矩与径向力五种。
24.压力前池中进水室的长度取决于拦污栅、工作闸门、通气孔、工作桥及启闭机等设备的布置。
25.分段式明钢管上的径向力使管壁产生环向拉应力和轴向应力。
26.钢管承受外压时维持稳定的最低理论压力称为抗外压稳定临界压力。
27.镇墩用以减小钢管的跨度，承受管重和水重的法向力以及管轴方向传来的作用力。
28.水电站压力前池的主要组成建筑物包括拦河闸、进水室、冲沙闸及沉沙池等。
29. 压力水管产生水击现象的根本原因是水流惯性和水管弹性的相互作用引起的。
30. 当电站机组丢弃部分负荷时，则压力水管中不可能产生直接水击。
31. 在校核镇墩的抗滑与抗倾覆稳定时，最不利的荷载组合是降温和水管放空的情况。
32. 当电站进行日调节时，若压力前池附近的地形条件不受限制，可将压力前池扩大，形成日调节池，提高电站运行效益。
33. 当电站的水头较高，管道较短，机组台数较多时，宜采用单独向厂房内机组供水。
34．水电站压力钢管是一种薄壁结构，能承受较大的内水压力和当钢管内发生负水击或真空时承受外压作用。
35．当光面钢管的管壁厚度t≥D/130时则钢管能保持在外压作用下的稳定。
四、选择题
1.当水电站压力管道的管径较大、水头不高时，通常采用的主阀是（    ）。
（A）蝴蝶阀；（B）闸阀；（C）球阀；（D）其他。
2.有压进水口事故闸门的工作条件是（    ）。
（A）动水中关闭，动水中开启；（B）动水中关闭，静水中开启；
（C）静水中关闭，动水中开启；（D）静水中关闭，静水中开启。
3.为避免明钢管管壁在环境温度变化及支座不均匀沉降时产生过大的应力及位移，常在镇墩的下游侧设置（    ）。
（A）支承环；（B）伸缩节；（C）加劲环；（D）支墩。
4.当水电站水头较高、流量较小，管道较长时，其供水方式为（    ）。
（A）单元供水；（B）联合供水；（C）分组供水；（D）前三项均可。
5.光面明钢管在大气压力作用下管壁能保持稳定的厚度为（    ）。
（A）t0<D0/130；（B）t0=D0/130；（C）t0≧D0/130；（D）t0>D0/130。
6.分组供水的布置方式适用于下列哪种电站的情况（）。
（A）水头较高、管线较短；（B）水头较低、管线较短；
（C）管线较短、机组台数较少；（D）管线较长、机组台数较多。
7.校核镇墩抗滑和抗倾覆稳定时，最不利的荷载组合是（）。
（A）正常充满水+温升；（B）正常充满水+温降；
（C）检修期放水+温升；（D）施工期+温升。
8.为避免明钢管管壁在温度变化及不均匀沉陷时产生过大的应力，钢管上需设置（）。
（A）支承环；（B）伸宿节；（C）加劲环；（D）支墩。
9.当压力钢管的管壁厚度不能满足抗外压稳定时，通常比较经济的工程措施是( )。
(A )加大管壁厚度； (B )设加劲环；(C ) 设支承环；(D )设伸缩节
五、问答题
1.明钢管的墩座有几种类型？各有何作用？
2.压力水管的布置形式及其适用条件？
3.露天（明）钢管有哪些敷设形式？比较它们的优点及适用条件。
4.压力钢管的经济直径如何确定？
5.露天钢管上有哪些管件（附件）？各起什么作用？
6.露天钢管如何检验稳定性？如不满足应采取哪些措施？
7.当调节保证计算不能满足时，通常是采取措施减小水锤压强。那么减小水锤压强有哪些措施呢？
8.高压管道为什么要进行抗外压稳定校核？防止失稳的措施有哪些？
9.简述明钢管的抗外压稳定概念，失稳的原因及防止措施是什么？
10.何为外压失稳，防止压力水管外压失稳的措施有哪些？
11.水电站压力管道进水口处应设置哪些阀门？其相互位置、作用、布置方式及运用要求是什么？
12.作用在明钢管上的荷载有哪几类？计算应力时应选取哪几个断面？简述明钢管的结构设计步骤。
13.镇墩、支墩、伸缩节的作用是什么？
14、伸缩节在压力管道中起什么作用？
六、计算题
1．某引水式水电站，压力水管末端阀门处静水头H0=120m，压力水管长L=500m，管径D=3m，设计引用流量=30m3/s，管壁厚度=25mm，导叶有效调节时间Ts=3s。
（1）        已知管壁钢材的弹性模量Es=206×106kPa，水的体积弹性模量Ew=2.06×106kPa，求压力水管中水锤波速a值。
（2）        水轮机由满负荷工作丢弃全部负荷，设导叶依直线规律关闭，求压力水管末端阀门处A点及距阀门上游200m处C点的水锤压强。
2.某水电站采用单独供水，压力水管的材料、管径和壁厚沿管长不变，单机设计流量为10m3/s，压力水管断面面积为2.5m2，水管全长L=300m，最大静水头H0=60m，水锤波速取α=10000m/s，导叶启闭时间Ts=3s，求导叶由全开到全关时导叶处的最大水锤压强升高值ΔH。
3.某水电站的压力钢管，管径和管壁厚度全长不变。水管总长L=300m，最大静水头H0=100m,管中最大流速Vmax=4m/s，已求得水锤波速a=1000m/s，导叶启闭时间Ts=3s，不考虑蜗壳和尾水管影响，试求：
（1）机组丢弃全部荷载时（导叶由全开到全关）的水锤压强升高值，并绘制分布图；
（2）增加全负荷时（导叶由全关至全开）的最大水锤压强降低值；
（3）设 允=0.4，若 计超过 允，请说出改善措施。
4．某水电站 ， ，钢管分为三段，各段参数如下：
      L1=30m,   V1=4m/s,   a1=1000m/s
      L2=20m,   V2=5m/s,   a2=1100m/s
      L3=20m,   V3=6m/s,   a3=1200m/s
钢管末端装有冲击式水轮机，导叶按直线规律关闭， =4s。求：甩全负荷时，阀门处的水锤压力值。
5.某水电站H0=100m，L=500m，波速c=1000m/s，机组全开时管道中最大流速Vmax=4m/s，管道末端装有冲击式水轮机，阀门按直线规律关闭，由全开至全关所需的时间为5s，用解析方法求水轮机上游200m处的最大水锤压力升高。
6.某引水式水电站设计水头为100m，1#机组压力钢管的总长度为80m，钢管直径为1.8m，管内最大流量为10m3/s，水锤波速为1000m/s，导叶关闭时间Ts=4s，试求当丢弃负荷（τ0=1）时：（1）水锤类别；（2）水锤的大小。
7.某水电站光滑明钢管的最大设计流量为8.7 m3/s，钢管的经济流速为4.4 m/s，水电站的设计水头为143m（含水锤压强）；钢管的容许应力 ,钢管的焊缝系数 。试拟定压力钢管的内直径和管壁厚度？
8.某有压引水式水电站，水库正常蓄水位370m，水库死水位345m，下游正常尾水位221m，压力钢管的总长度为 500m，光管直径为1.8m，管内最大流量为12.1m&sup3;/s，水锤波速为1000m/s，阀门按直线规律关闭，阀门（导叶）有效关闭时间Ts=3.4s，厂家容许值为[ζ]  50。试求丢弃全部符合（τ0=1）时压力钢管末端的水锤压强相对升高至ζmax ，若不满足要求，可采取哪些措施？

七、读图题
1.下列图形压力水管都属于（坝内）埋管，分别写出其布置形式。




2.写出下图压力水管的类型


3.写出下列图形的名称









4.写出下列支承结构的类型。







第十一章 引水式地面厂房布置设计
一、名词解释
1.溢流式厂房
2.坝内式厂房
3.主厂房
4.副厂房
5.水流系统
6.电流系统
7.机械控制设备系统
8..电气控制设备系统
9.水电站厂房
10.卧式机组厂房
11.立式机组厂房
二、填空题
1.水电站厂区是完成发、变、配电的主体，主要由________，____________，___________和对外交通线路四部分组成。
2.水电站厂房按功能不同分为___________和___________。安装水轮发电机组的房间称为___________，是直接将水能转变为电能的车间，是厂房的主体。
3.水电站厂房的设备组成可划分为五个系统：________，____________，___________,机械控制设备系统和辅助设备系统。
4.副厂房按作用可分为三类：___________，____________，____________。
5.根据工程习惯，主厂房以发电机层楼板面为界分为__________和___________两部分。
6. 主厂房长度取决于_________，__________，边机组段附加长度ΔL及___________。
7.水电站的水轮机层以下常称为__________。
8. 常用的发电机机墩形式有_________，_________ ， ___________ ，____________，矮机墩，钢机墩等。
9. 检修一台水轮发电机组时，应放在安装间的四大件按照拆吊顺序分别为：__________，__________，___________，___________。
10. 悬式发电机转动部分通过____________将重量传给机墩；半伞式发电机通过____________将重量传给____________。
11. 发电机的布置方式主要有__________,___________和____________三种。
12. 发电机的通风方式与发电机的布置形式密切相关，主要有_________,__________和密闭式等四种。
13.水电站厂房供水系统有                        ，                        ，                        及                        四种。
14.水电站厂房供水系统供给                        ,                        及                        三类用户。
15.根据地下厂房在压力引水发电系统中的位置不同，地下水电站可分为                        ,                        和                        三种典型布置方式。
16.厂房一期混凝土主要包括                                                                等部位；二期混凝土主要包括                                                                等部位。
17.抽水蓄能水电站的作用是                        。包括                        和                        两个过程。
18.电站厂房的油系统分为                        和                        ；水系统分                        ，                         ；气系统分                        ，                         。
19.立轴发电机按其传力方式可分为                        发电机和                        发电机。
20.高水头电站中，通常出现第一相水击。在一定调节时间内，合理的阀门（或导叶）开度
关闭规律是___________。
21. 低水头电站中，通常出现第末相水锤。在一定调节时间内，合理的阀门（或导叶）开度关闭规律是___________。
22. 根据调压室与厂房相对位置的不同，调压室有四种基本布置形式，为___________，___________，___________和上游双调压室。
23. 机墩或风罩与发电机楼板的连接方式有___________，___________和___________三种。
24. 卧式机组的排列方式有___________，___________和___________三种。
25. 发电机层楼板的结构形式，常用的有__________和__________两种。
26. 立轴伞式发电机可分为__________，__________和__________。
27. 立式机组厂房内属于厂房辅助设备的有__________，__________，压缩空气系统和起重设备等。
28. 水电站厂区布置的任务是以__________为核心，合理安排主副厂房及变压器厂，开关站等的相互位置。
三、判断题
1、由于水电站的形式和规模不同，副厂房内房间的数量和尺寸也各不相同。副厂房的位置可以在主厂房的上游侧、下游侧或一端。
2、主变压器位于高、低压配电装置之间，起着连接升压作用。
3、桥吊的跨度是指大梁两端的中心距。
4、厂房内的混凝土的浇筑是由下部结构向上部结构逐次浇筑的。
5.中部式布置的地下厂房，其引水道在负荷变化时存在压力波动，所以在厂房的上、下游可同时设置调压井，也可以仅在上游设置调压井。
6、尾部式布置的地下厂房，其上游一般均设有上游调压室，采用集中供水和分组供水方式。
进厂交通洞通常采用平洞，尾水洞可不设调压室。
7、首部式布置的地下水电站要防止在厂房洞室附近产生过大的渗水压力而漏水，要求地质条件好，并须做好防渗措施。
8、坝后式电站多采用坝内钢管，供水方式一般为单管单机供水。
9、从机电布置要求而言，在洞室围岩稳定有保证的情况下，应尽量缩短主机室与主变洞之间的距离，以缩短母线的长度。
10、水电站厂房的水轮机层一般要求高于下游最高尾水位。
11、河床式厂房的特点是厂房本身挡水。
12、水电站厂房的平面尺寸是由下部块体机构决定的。
13、抽水蓄能电站用来抽水的电多于自身的发电量，因此是不经济的。
14、无压引水电站多采用地下厂房。
15.厂房划分一二期混凝土是由于它们的强度等级不同。
16.高水头电站中，厂房的宽度一般是由蜗壳层控制的。
17.水电站厂房的发电机层必须高于下游尾水位。
18.厂房划分一二期混凝土是为了厂房施工方便。
19.安装间的高程应永远高于下游最高洪水位。
20.高水头电站厂房尺寸一般由发电机层控制。
四、选择题
1.对于高水头小流量的水电站，控制水电站主厂房机组间距的主要因素是（    ）。
（A）发电机尺寸；（B）蜗壳尺寸；（C）尾水管尺寸；（D）主阀尺寸。
2.下列哪一项属于水电站厂区枢纽的建筑物（    ）。
（A）重力坝、溢洪道；   （B）主厂房、副厂房；
（C）引水渠道、调压室； （D）通航船闸、进水口。
3.下列哪项属于水电站电气控制设备系统的设备（    ）。
（A）机旁盘、励磁设备；         （B）调速器、机旁盘；
（C）高压开关设备、发电机母线； （D）油气水管路、通风采光设备。
4.立轴机组主厂房习惯上以（    ）为界，将厂房分为上部结构和下部结构。
（A）水轮机地板高程；（B）发电机楼板高程；（C）下游设计洪水位；（D）尾水平台高程。
5.对于低水头大流量的水电站，控制水电站主厂房机组间距的主要因素是（    ）。
（A）发电机尺寸或蜗壳尺寸；（B）蜗壳尺寸或尾水管尺寸；
（C）尾水管尺寸过主阀尺寸；（D）主阀尺寸或发电机尺寸。
6.水电站的主机包括（）。
（A）水轮机与发电机（B）水轮机与调速器
（C）机盘旁与发电机（D）发电机与调速器

五、问答题
1.水电站厂房的功用？
2.厂房按设备组成系统划分为哪五个系统？分别包括哪些设备？
3.水电站厂房有哪些基本类型？它们的特点是什么？
4.当发电机高程低于下游最高尾水位和低于对外交通道路时，应如何处理？
5.厂区布置包括哪些内容？变压器场布置应考虑哪些因素？地面引水式电站副厂房位置一般可能有哪些方案？它们有什么优缺点？
6.主厂房发电机层地面高程应如何确定？
7.主厂房内吊车轨顶高程是如何确定的？
8.水电站的水系统包括哪些方面？
9.在立式机组地面厂房尺寸确定中，水轮机层地面高程如何确定？
10.在立式机组地面厂房尺寸确定中，主厂房的长度如何确定？
11. 水电站的油系统中用油有几种？各有什么作用？
12.厂房设备布置的内容和要求？
13.发电机的布置形式有几种，各适用于什么条件？
14.水电站中的压缩空气系统有几种？各有什么作用、试举例说明。
15.在确定水轮机安装高程时，除根据其吸出高度外，还应考虑哪些因素？
16.水电站尾水闸门的作用是什么？尾水闸门常用的型式有哪些？
17.下部块体结构中一般布置哪些设备？其结构尺寸应如何决定？
18.对安装间的设计有哪些要求？
19．近年来修建的地下式水电站趋向于将主变压器布置于地下，其基本布置方式有哪些？
20..防渗、防潮是为了保证地下厂房内设备正常运行和管理维护人员工作的必要条件，减少事故，延长设备寿命。如何进行防渗、防潮？
21.在设计中如何选择桥吊的型号？
22.水电站厂房各层高程确定顺序是什么？
23.安装间的作用是什么？如何确定安装间面积及高程？
24.河床式厂房与坝后式厂房有什么区别？
25.水电站厂区枢纽包括那些建筑物？布置时相互位置应如何考虑？
26、主厂房的长、宽、高、如何确定？
27.简述发电支承结构的主要类型及各自的特点？
28.主厂房的布置原则是什么？
29.卧式机组厂房与立式机组厂房相比有什么特点?
30.立式机组主厂房的轮廓尺寸如何确定？
31.什么叫厂房的上部结构，下部结构、下部块体结构？
32.发电机机墩的作用是什么？
33.电站厂房受的主要荷载有哪些？
34.对厂房中央控制室有什么要求？
35．如何确定厂房的地面高程？
36．如何确定吊车轨道的顶部高程？
37．副厂房的布置包括哪些内容？
38．电流系统的布置有哪些要求？
39．桥式吊车的起重量如何确定？
40.什么是电站的排水系统？
41.怎样考虑厂房的通风问题？
42.厂区布置包括哪些方面？
43． 布置升压站的原则是什么？
44． 怎样考虑厂内交通？
45.如何布置电站厂房的对外交通？
46.尾水闸门的作用是什么？
47、油系统由哪些部分组成？
六、计算题
1.某水电站在计算机组间距时，资料如下：发电机风罩外径6.3米，发电机通道宽2米；蜗壳的最大尺寸为6.6米，两蜗壳间混凝土厚度为3米；尾水管的出口宽度为6.5米，尾水闸墩厚度3米。试确定机组间距。
七、读图题
1.请写出下列厂房发电机的布置形式。